旧工业建筑“体育+X”的多元功能改造模式探索

陈薄旭 李玲玲 于思彤

(哈尔滨工业大学建筑学院， 哈尔滨工业大学寒地城乡人居环境与技术工业和信息化重点验室， 哈尔滨 150000)

近年来，我国建筑行业的脚步已从增量的快速发展转向存量的更新改造。存量建筑的去表存里、修旧如旧等策略逐渐成为趋势。存量是一个城市历史记忆的记录者，以其独特的意象保留城市的片段、公众记忆以及社会共同的记忆。存量的价值与意义不在设计，而是对区域文化的阐释、对文脉的延续。工业建筑也是存量的一种重要形式，单一的功能禁锢了工业建筑的活力，本文将探索旧工业建筑的功能转变，研究体育功能与其他功能结合的模式对存量保护的可行性。

1 工业建筑与体育功能结合的意义

1.1 社会意义

旧工业建筑作为工业文明的物质载体见证历史的发展，展现时代的风貌，具有丰厚的历史价值。旧工业建筑本身记录了一个地区、城市的历史文化，它们多数被改造成博物馆、美术馆、旅游设施、艺术园区等功能，以延续城市发展轨迹，保留历史记忆，彰显社会意义。

公众对工业建筑的理解多是对其社区生活氛围的怀念，而现今的工作强度和生活压力往往让人们的社会属性减弱。为避免公众的个人情绪无处释放，需要将闲置的工业建筑与公众需求结合，体育、展览、娱乐、文化功能无疑能担负起丰富社会生活的职责，对全民的物质精神生活起到良好的推动作用。

旧工业建筑与“体育+X”功能结合不仅仅延续了原有工业建筑的功能——将原有流动的生产秩序以静态陈列的方式，给观者想象空间，形成对既有工业的印象。更重要的是借助体育功能增加其他功能的方式，利用既有城市资源，来补充城市运动、休闲等空间，完善休闲、文化、体育健身体系，是一种实用的探索实践。

旧工业建筑的多元改造过程既能尊重建筑自身结构、材料、基础设施及建筑风格，同时也能够增强城市空间结构的连续性，体现其功能转换所体现的适应性与经济价值。

1.2 艺术意义

旧工业建筑改造与其他建筑最本质的不同，在于其古今艺术创作的融合。原工厂的设计理念经过时代的变迁，作为改造设计的基础，引入符合改造主题的现代风格，顺应时代。建筑在材质上多选择与工业相关的粗野主义风格的现代材料，突出新材质与原始材质的对比。立面形式的融汇古今，体现了改造给建筑本身增加的艺术价值。人们对建筑的欣赏正是在于建筑特有的时空性、艺术性以及建筑构筑性和空间性的相互补充。

工业建筑改造通过技术手段使空间具有更强的互通性，公共空间因此具有深刻的意义——交流、通用。大尺度工业空间的空间性被释放之后，其公共性的本身即成为一种艺术[1]。

1.3 生态意义

通过良好的功能转化，建筑存量的改建、增量的新建之间能够达到平衡，既有建筑结构与维护结构的可用性大大降低了材料加工和施工现场作业量，减少了大兴土木对环境的破坏，实现可持续发展理念。符合我国建设能源节约型、环境友好型社会的总体目标[2]。工业建筑的改造，更大程度上以“修旧如旧”的原则尊重地块内部和外部的原始环境，有选择地将旧建筑的可用部分改造为体育及其他功能，有效延长建筑的生命周期。

2 旧工业建筑“体育+X”的功能模式解析

旧工业建筑的改造关键在于为特定的工业空间寻找合适的新功能，这是改造成功的重要前置条件[3]。改造的方向应多维度选取，不局限于时间、对象，改造定位更要顺应未来发展趋势，满足长足的发展要求，适应区域、城市的需求。工业建筑的功能置换则可以从城市定位开始，将原有空间以体育为核心，与休闲空间、办公空间、活动空间进行组合，与之交替进行的展览、休闲等空间，将体育与文化产业紧密结合，增强地区活力，带动城市生活模式的转变，也能促进个体创造性思维的发展。

2.1 改造优势

2.1.1空间的相似性

大跨度旧工业建筑具有空间跨度大、平面宽敞规整、净空高等特点，与篮球、羽毛球、网球等体育活动所需的大空间相似。可以在不改变建筑原有柱距跨度大小的基础上用相同功能横向或纵向并列排布(表1)的方式高效利用场地。

表1 体育+X空间示意Table 1 Schematic diagrams of “Sports+X” spaces

小跨度旧工业建筑则相反。空间跨度较小，层高较低，适合所需空间尺寸较小、净空高度要求不高的空间，如乒乓球、台球、健身房等体育功能，以及常规的办公空间、住宿功能等。此类功能受限于结构，空间较拥挤，一般作为独立的部分与大跨度空间体量并列或作为其附属用房。

2.1.2结构的可用性

旧工业厂房依据空间特性可以分为单层大跨型、常规多层型、特异型三种[4]，结构类型主要有排架结构、框架结构、门式钢架结构和砖混结构四种[5]。在具体实践中往往会根据项目的定位对既有建筑结构和历史价值进行评估，据结果确定结构采用加固、新旧结构分置或移去构造柱等方式来达到优化的目的。

2.1.3采光方式的可延续性

厂房的采光大多为侧窗和天窗采光，窗墙比较小。体育场地和展览用房也应避免光线直射的眩光，故高侧窗根据场地布置调整位置即可投入使用。旧工业建筑的立面开窗较少，形象简洁，对于建筑性格营造和采光需求较大的办公和住宿功能，可以在不破坏本体形象前提下小面积开窗。

2.2 体育+X的功能组合

休闲体育活动是城市居民日常休闲活动的一部分[6],它与文化、居住、办公、商业共同构建一个满足城市居民多元化生活需求的城市空间供给系统。早在解构主义盛行之时，扎哈·哈迪德的辛辛那提当代艺术中心就以其“开放”的理念，将周围的居民引入到建筑中。随着城市中各种综合体的出现，人们的购物、休闲、餐饮空间之间的界限逐渐模糊，建筑也似乎正在以多元体的形式呈现出全新的面貌。不同类型的工业建筑，依据其跨度不同，在功能置换时不同的功能定位也会产生不同的答案。依据常见厂房跨度以及运动场地尺寸，设定平面尺寸分别为18 m×54 m，24 m×72 m、36 m×66 m，净空高度为9 m，置入篮球、羽毛球、排球、5人制足球、乒乓球场地，根据场地尺寸可形成多种组合方式(表2)。

表2 改造后空间模块匹配示意Table 2 Schematic diagrams of space module matching after transformation

2.2.1体育+办公

现代办公的生活服务功能增强，更加注重员工创造性的培养。大多数创意工作者更喜欢生活空间与办公空间相结合的模式，并且更好地与休闲娱乐属性的公共空间紧密相连。所以，设计者往往会在办公空间附近设置体育、展览等大空间，形成“体育+办公”模式。在此模式下，开放的办公空间对私密性要求不高，与体育功能空间界限较模糊，而私密性较强的独立办公室通常置入夹层空间或在体育功能空间附近自成一区，保证办公室与体育场地的“静”与“动”区域的分离。

旧工业建筑改造的体育空间属全民健身型，功能复合，运动场地布置方式不唯一，单层大跨型厂房，体育功能可位于建筑内部的中心或一侧，场地可根据柱跨的尺寸置入篮球、网球、滑板等场地。而常规多层型厂房，体育功能则可嵌入小跨度房间外侧加建的场地，加建场地的尺寸更加具有个性，可根据公众需求灵活设置，方便日后功能的转换。而原有厂房的内部，根据厂房体量可转换成办公功能及健身房、乒乓球室、台球室、娱乐功能用房等。在此模式下，与体育功能并列的办公功能根据不同使用对象和业务特点，呈现出不同的空间形态特征。

随着数字信息的日益普及，现代的办公模式也与传统形式大相径庭，相比于传统局促的单间式、单元式空间布局，开放式、混合式空间成为现代办公的主流。根据国家住建部2019年颁布的《办公建筑设计标准》规定，按照集中空调设施的有无，单间或单元办公室净高分别不应低于2.5 m和2.7 m，开放式和半开放式办公室净高分别不宜低于2.7 m和2.9 m。办公建筑的柱网选择一般在8～10 m，柱网跨度较小。工业建筑的层高与跨度通常远大于办公建筑，此种模式下的办公空间更适合新建在大空间周围做附属空间过渡；或拥有独立结构体系时与大跨度空间并列；或置于大空间功能的垂直方向夹层。

上海幸福码头8号楼空间改造项目，建筑的结构体系为单层双跨三角屋架结构，底层一部分作为开放式办公区，另一部分用作室内足球场和休闲区，二者并列设置，充分利用大跨度空间，二层采用夹层的方式，布置大会议室及单间办公室。

丹麦GAME Streetmekka Viborg文化空间是由废弃的风车工厂改造的复合功能空间，改造目标是在高度复杂的规划网络中，创造一系列体育与办公综合的功能空间，它为跑酷、轮滑、攀岩、篮球、场地自行车等自发组织的体育活动提供了场所。除此之外，它还囊括了一系列工作室。建筑中包含若干社交空间和会议区域，将所有管理区和工作空间放在现有结构的一侧，轮滑区安排在另一侧，并保留原有的大跨度内部制造空间，改造成为大跨度的篮球场、训练场地。这一清晰的重组为建筑物提供了全新的空间划分和围护结构，使阳光可以通过两面新的玻璃幕墙进入室内，提升室内外的连接性。

2.2.2体育+展览

公众的生活需求越来越趋向多元化——休闲体育、文化娱乐的有机融合，旧工业建筑改造为体育功能与文化结合的功能，成为城市发展的起搏器。

展览建筑是由一个或多个展览空间组成，进行展览活动的建筑物[7]。展览空间的层高在4.5 m以上。展览类建筑的陈列厅跨度大，最好不设立柱，或者柱距越大越好，当柱距较小时，考虑其经济性和布置的灵活性，柱距一般不小于6～9 m，传统博物馆布局方式有大厅式、串联式、放射式和混合式等。

在“体育+展览”模式下，对于单层大跨厂房，体育空间可与展览空间横向或纵向并列，当厂房净高大于9 m时，可将其垂直分层。对于特殊形态的工业建筑，如冷却塔、粮仓、水塔等，可因地制宜设置展览功能，其结构本身即与其他功能分离，排除该空间与外界空间的干扰。而对于多层大跨度厂房，可置入净高要求较低的体育功能。

现代智慧工厂位于浙江海宁经济开发区，由生产美国休闲运动时尚品牌STANCE向整个运动系列产品生产辐射。设计的核心是流线简约、高效。建筑由生产车间、艺术展廊、体育活动场所组成。建筑中4层高的展廊，围绕着屋顶中央的体育花园。形成了以体育为核心的“体育+展览”模式。从门厅开始的参观流线俯瞰生产车间，在位于厂房中央的STANCE美术馆停留，最后到达屋顶篮球场和屋顶花园。

西门子和哈尔斯克工厂建筑群由红砖工厂、混凝土大楼、电缆大楼和前苏联行政大厅组成。设计者以工厂的简单粗犷作为设计的出发点，将体量最大的混凝土大楼改造为：一层供休闲的休闲广场、音乐俱乐部和餐厅；二层的开阔空间用于展览、画廊、博物馆功能。前苏联行政大厅被改造为各类体育和训练的活动场地。每个体量都有不同的主题，围合式的布局，让公众的动线更加清晰，达到休闲生活与文化艺术之间切换自如的状态。

2.2.3体育+娱乐

为了使改造后的功能更加具有活力，休闲娱乐与体育组合更加受到公众的青睐。“体育+娱乐”模式的组合千变万化，在这种模式下，体育功能的空间形式也随之变化。休闲娱乐建筑随着现代生活的急剧变化而不断更迭，依不同地区的行为习惯和经济发展水平匹配不同的功能模式，新兴的活动空间如电竞馆等逐渐融入了休闲功能，娱乐功能也不再以单一功能形式出现，娱乐建筑的层高和跨度根据其功能多数为低层高、小柱跨布置方式，如网吧，这时可围绕体育功能用房布置这些功能，对于私密性较强的娱乐功能通过走廊合理区分动静分区；对于多功能厅、剧场等功能在旧工业建筑改造中可根据情况布置在大跨度结构空间中，与体育功能并列布置。

如比利时安特卫普旧火车维修机库改造项目WDT-Loods，充分利用了原有厂房单层多跨度空间，妥善按跨度置换了功能，将原有的铁路旧仓库转变为体育、活动大厅、办公室和后勤空间，用两侧的办公空间过渡新建体育空间，最大程度地回收和再利用现有的资源，催化了该城市的未来发展(图1)。

图1 WDT-Loods铁路旧仓库改造Fig.1 Reconstruction of WDT-Loods old railway warehouses

贝洛伊特学院发电站改造运用一个旧燃煤电厂改造为一个以娱乐和健康为主题的学生联盟中心，设计将原有普通多层结构予以保留，以一条悬浮的跑道贯穿整个建筑，功能上融合了一系列全新的可持续实践活动空间与聚会空间。南侧大空间改造为游泳池，北侧新建体量置入人工草坪。一至四层的小跨度空间分别布置了健身房、俱乐部中心、礼堂等娱乐空间，形成了相得益彰的以体育为主体，辅以娱乐的创新形式(图2)。

图2 贝洛伊特学院室内跑道Fig.2 Beloit College indoor track

3 改造策略

3.1 场地可塑性

整体性的空间形象塑造，在复杂与混乱的矛盾中，通过活跃的意象，重新定义园区的角色。首先，在无序的厂区现状中，通过梳理一条主线统领园区的其他元素，赋予园区一个崭新的看点，将工业的印记与改造后空间的活力整合为一个整体。其次，根据园区建筑之间功能的不同，划分区域，具有相似功能的建筑可以通过增加连廊、连接体量的方式产生联系，而功能区别较大的体量则需采用曲折、隐蔽的衔接方式联系空间。此外，场地内的室外环境也可配合室外运动场地、游憩场地甚至构筑物的设计，增加观赏性和趣味性。如首钢滑雪大跳台的改造，就以构筑物的形式，在冷却塔旁边呈现出“飞天飘带”的形象，以巨大的体量将首钢园区的主题表现得淋漓尽致(图3)。

图3 首钢滑雪大跳台Fig.3 Big Air Shougang

对周边环境的回应要以顺应、协调为原则。厂区内建筑群体的历史性决定了其建筑风格、材质与场地外围的环境悬殊的差距。在最大程度上保持原有材质的同时，应用“织补”的方式，将新旧建筑、空间网格均衡。如西门子和哈克斯克旧工厂建筑群的改造，设计从河边的堤岸出发，用木板架设的游廊将建筑延伸至水面，堤岸与建筑群用宽阔的草坪休闲区域划分。面向街道的区域采用传统的小尺度花岗岩铺设路面，用中性风格的长椅和路灯点缀，建筑群体围合出的广场则用后工业风格来开放(图4)。

图4 西门子和哈克斯克旧工厂改造外观Fig.4 The reconstructed appearance of the old factories of Siemens and Hacksk

3.2 建筑外部

1)新旧建筑材质的统一。工业建筑的材质多具有历史价值，在改造中，通常予以保留以体现其文脉意义。而工业建筑的材质风格展现不同时代的工业要求，简约、质朴、庄重是它们的共同特点。旧工厂建筑的风格与体育建筑的活力四射看似具有矛盾性，但是当新建部分运用通透性强的材质包裹时，新旧材质将会产生对比之美，如国家体育总局冬季训练中心及配套设施项目，将首钢老工业园区改造为速滑、网球馆等训练空间及酒店式公寓，其中的首钢工舍智选假日酒店改造通过巧妙地选择材料，消解了原有建筑狭长单调的立面[6]。不同肌理的板材，通过材料密度的对比，体现竞技体育的速度感。又如丹麦GAME Streetmekka Viborg文化空间外观新旧对比，新的建筑被一层功能性半透明聚碳酸酯外壳包裹，外观轻巧宜人，也被作为巨大的画布，供当地视觉艺术家展示他们的艺术作品，同时，这也将该建筑与周围的工业设施进行了区分(图5)。

图5 Streetmekka外立面Fig.5 Streetmekka facade

2)夺目的外立面。体育活动的魅力在于其全年龄段的可参与性，以及随之而来的活力和感染力。a.在建筑外立面使用助威标语等语气词的符号装饰，直截了当地标明了建筑性格。b.曲面LED屏幕也是新晋的宣传宠儿，建筑的特征与经济利益直接结合。c.喷涂，运用波普艺术原理喷涂墙体，如SMOORE公司的企业核心文字内容，强调氛围的同时与地面景观相呼应。工业建筑与民用建筑的疏散要求大相径庭，改造后的建筑多需增设楼梯。以此为出发点，将楼梯外挂于建筑外，或用色明亮、或尺度较大，相衬于大体量的厂房，更为灵动。如中国民生码头粮筒博物馆改造，将一组外挂自动扶梯将人流直接从一楼引向三楼展览的起点。外挂部分用通透的玻璃包裹，倒映着民生码头周遭的景象，使巨大的扶梯体量也因此变得轻盈。

3.3 空间适应性

3.3.1空间内部存量的保留

在结构强度可达到要求的前提下，旧工业建筑内部的空间可根据体育功能的特点予以保留。根据旧厂房的原有结构限定空间，选择与之匹配的运动空间类型，所需跨度较小、高度较低的功能，例如健身房、瑜伽室、拳击馆等只需布置在大跨度结构厂房的附属空间或结构跨度较小的厂房的主体空间中。如莫斯科厂房改造的Sektsia健身房，充分考虑了原有建筑历史，将旧墙体、旧柱保留在现有空间内，使其充分融入到拳击台、单车、瑜伽、舞蹈室四个功能分区中。

3.3.2空间增量处理

工业建筑的改造在存量的基础上，可合理匹配体育功能与其他建筑类型的组合，增加建筑空间的丰富度，从而提高空间品质。根据空间跨度的大小优化、整合功能，增设相应空间类型。在水平方向上，空间模式可以分为1)四周型——即将新增空间布置在旧工厂的外围，来保证中心空间作为视觉中心的统领性2)相邻连接型——即新建的空间与既有空间呈线性排布，或相对于中心空间对称，或与之并列，如国家体育总局冬季训练中心共分为九个单体：精煤车间、冰球馆、金工车间、运动员公寓1—4#楼、网球馆、酒店式公寓。保留原有的体量，将巨大的体量分为速滑、花滑及冰壶三个场馆空间，并保留和再利用原有的结构；3)串联型：即原有工业建筑空间满足使用要求，而两座或多座厂房间的功能存在相似性，仅需以连廊加以结合即可。如西安锅巴厂改造，在四个原有厂房之间布置多元的办公、电竞、书店、公寓主题，在视觉上，用连廊将现代的电竞、滑板公园作为“入侵者”元素融入到以商业、办公为主的传统功能“原有者”中。将新旧建筑无缝缝合到一起(表3)。

表3 空间增量的水平组合策略Table 3 Horizontal combination strategies of space increment

在垂直方向上，根据体育功能空间的净高要求来高效利用空间，对于净高要求较低的功能：1)加设顶层，即沿用旧建筑的基础、结构，新旧空间共用结构，多用于框架结构的旧工业建筑改造。当场地拥挤时，水平加设可能无法满足功能需求，根据空间跨度分层，将跨度要求较大的功能设在顶层。2)断层，即在大体量框架结构建筑内部加设整块水平楼板，起到分层的作用，此方法的优点是可以根据厂房的高度，最大化加设层数，提高空间的利用率，尤其适用于净高较高的仓筒、水塔内部的空间改造(表4)。如比利时“Kanaal”工业筒仓公寓，筒仓内部用楼板分隔，用作住宅的居住空间。李兴钢改造首钢工舍智选假日酒店(图6)，置换客房功能的同时，保留原来废弃的工业建筑的空间、结构和外部形态特征，将新结构见缝插针地植入其中并叠加数层，以容纳新的使用功能[8]。又如英国北安普顿国际学院，在保持原工厂混凝土密肋结构体量基本不变的基础上，成就了体育场的另一种可能。此外，夹层也是一种特殊的断层形式，将大体量建筑内的空间根据净高需求局部置入水平构件，夹层按结构形式分类可分为分离式、整体式、吊挂式和悬挑式等四种，可在有限的面积内将大、小跨度空间隔而不绝。如幸福码头8号楼空间改造项目将办公空间悬吊于屋架之下，悬吊的夹层增加的额外荷载传递给原建筑的屋架，故只需加固原屋架的梁端支座。采用悬挂结构进行室内夹层是一种比较新颖的加层方法[9]。保证施工快捷的同时又保证了底层空间的通透性。3)地下延伸，在整体结构允许且地上用地有限的情况下，在建筑的地下部分垂直延伸，提高土地使用率。但此方式使用的前提是攻破一系列技术问题，所需成本高。

表4 空间增量的垂直组合策略Table 4 Vertical combination strategies of spatial increment

图6 首钢工舍智选假日酒店Fig.6 Shougang Gongshe Holiday Inn Express

4 结束语

“体育+X”功能与旧工业建筑结合，通过跨度匹配、定位合理地置入新的功能，激活了城市中活力低下的存量建筑，体育与娱乐、文化、商业等模式有机结合使体育建筑不再是高高在上的“城市象征”，更多的则是与城市居民的互动，与其他产业、功能的融合，以节点的角色带动区域的发展。实现场所精神的延续与工业美学的显现[10]，形成独特的意象。